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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bedrucken und Prägen von Materialien, sowie zum Darstel- len von flüchtigen Erhabenheiten mit einer Arbeitsfläche, die auf einer rotierend gelagerten Walze angeordnet ist, und die Ausnehmungen aufweist, sowie mit Einrichtungen zur Darstellung von Zeichen, die diesen Ausnehmungen zugeordnet sind.
Im Bereich der Blindenschrift, die zumeist als Braille-Schrift ausgeführt ist, stellen sich zwei eng miteinander verwandte Probleme :
Zum einen besteht die Notwendigkeit, Braille-Schrift flüchtig darzustellen das heisst, etwa eine für einen blinden oder sehbehinderten Menschen geeignete Ausgabeeinheit eines Computers herzustellen. Dabei ist es erforderlich, die entsprechenden Erhabenheiten der Braille-Schrift auf einer Lesefläche herzustellen.
Diese Lesefläche kann beispielsweise aus einer oder mehreren Zeilen bestehen, wobei nach dem Lesen dieser Zeilen die nächsten Zeilen des Textes darzustellen sind.
Ein spezielles Problem der Blinden besteht darin, dass sie auf die Blindenschrift Braille angewiesen sind, die sehr grossflächig und daher umständlich zu handhaben, wie auch zu archivieren ist. Braille besteht aus erhaben dargestellten Punkten, die der Lesende wahrnimmt, wenn er mit dem Lesefinger (den Lesefingern) über sie berührend hinweggleitet. Jedes Braillezeichen repräsentiert ein Schriftzeichen. Es besteht aus ein bis acht Braillepunkten, wobei es entscheidend ist, welche Position der jeweilige Punkt innerhalb der matrixmässigen Braille-Form einnimmt. Die Matrix der Braille-Form hat zwei senkrechte Kolonnen und vier waagrechte Reihen. In jedem der acht gleich grossen Felder ist Platz für einen Braillepunkt, der in den häufigsten Fällen 1, 2 mm Durchmesser und eine Erhabenheit von 0, 6 bis 0, 8 mm aufweist.
Der horizontale und vertikale Abstand der Braillepunkte innerhalb der Braille-Form beträgt normalerweise 2, 5 mm. Der Abstand von Braille-Form zu Braille-Form, wie auch von Braillezeile zu Braillezeile ist etwas grösser (3, 5 mm), um das Erkennen des einzelnen Braillezeichens zu erleichtern. Berücksichtigt man auch diese Abstände, so hat das einzelne Braillezeichen, unabhängig davon, wieviele Punkte der Braille-Matrix zur Darstellung des jeweiligen Zeichens benötigt werden, eine Grösse von 66 mm2 (11 mm Höhe und 6 mm Breite) ; ist um ein Vielfaches grösser als ein normales Schriftzeichen.
Um dem Problem des grossen Platzbedarfs zu begegnen, wurden Braille-Displays entwickelt, auf denen Braille In "flüchtiger Form" dargestellt werden können. Bei diesen haben die Braille-Formen Ausnehmungen, in denen sich Bolzen oder Stössel mit halbkugelförmigem Oberteil befinden, die hochgehoben und abgesenkt werden können. Solchermassen kann der Anwender einen gelesenen Brailletext löschen und einen neuen abrufen. Mit den Braille-Displays konnte eine wesentliche Effiezienzsteigerung erreicht werden.
Der mühsame Lesevorgang blieb jedoch auch damit unverändert. Das Braillelesen ist nach wir vor auch physisch sehr anstrengend. Um das Äquivalent einer einzigen Seite gedruckten Textes In der Braille-Form zu lesen, legt der Finger bzw. die Hand des Lesenden eine Distanz von ca. 25 m zurück.
Nachteilig ist auch, dass diese Displays relativ gross und dementsprechend schwer sind. Ein Display mit 80 Brallle-Modulen, auf denen eine einzelne Bildschirmzeile dargestellt werden kann, ist Netto 48 cm und Brutto ca. 70 cm breit, sowie ca. 30 bis 40 cm tief. Seine Höhe beträgt ca. 4 - 5 cm. Für den mobilen Transport sind grössere Braille-Displays daher ungeeignet. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass sie auch sehr teuer und für den Privatgebrauch meist unerschwinglich sind.
Das weitere verwandte Problem besteht darin, einen einfachen und kostengünstigen Drucker für BrailleSchnft herzustellen Herkömmliche Drucker sind gross, aufwendig, langsam und laut.
Aus der JP-A 55-57483 ist eine Vorrichtung zur flüchtigen Darstellung von Braillezeichen mit einer drehbaren Walze bekannt. Der Durchmesser dieser Walze kann aus konstruktiven Gründen nicht beliebig klein gemacht werden. Daher ist eine solche Vorrichtung stets platzaufwendig.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die obige Vorrichtung so weiter zu entwickeln, dass eine kompakte Bauweise erreicht werden kann.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Arbeitsfläche im Bereich des äusseren Randes einer Stirnfläche der Walze vorgesehen ist.
Bei der gegenständlichen Erfindung handelt es sich um ein rotierendes Braille-Display, bei dem der Lesefinger (die Hand) sehr gennge, gegebenenfalls gar keine Distanz zurückzulegen hat, zumal die Brailletexte unter dem stationären Lesefinger vorbeigeführt werden. Den Lesekomfort (Geschwindigkeit,
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gung des Displays erlaubt das automatische Löschen gelesener und den automatischen Aufbau neuer Texte. Der Lesevorgang läuft somit kontinuierlich ab, wobei Unterbrechungen, wie sie bei herkömmlichen Displays am Ende jeder Lesezeile stattfinden (Löschen des Textes der gelesenen Zeile, Abrufen des Textes der neuen Zeile, Rückführen des Lesefingers zum Zeilenanfang), vermieden werden. Der Lesevorgang spart somit nicht nur physische Kräfte, sondern lässt sich auch effizienter durchführen.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Braille-Displays besteht dann, dass es infolge des Rotationspnnzlps über eine unbegrenzte Anzahl von Braille-Modulen verfügt, während sich die herkömmlichen
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Braille-Displays bei einer Grösse von 160 Modulen (2 x 80-Module) erschöpfen ; von unbedeutenden
Ausnahmen abgesehen. Trotz seiner Mächtigkeit ist das gegenständliche Braille-Display klein und kompakt, da es nur jene Brailletexte anzeigt, die gerade benötigt werden, während auf Textteile, die auf dem Display nicht aufscheinen, rasch zugegriffen werden kann. Infolge ihrer Kleinheit und Kompaktheit eignet sich das erfindungsgemässe Braille-Display auch für den mobilen Einsatz.
Trotz zunehmender Popularität der Braille-Displays besteht ein beträchtlicher Bedarf gedruckter Infor- mation in Brailleform, wie auch nicht absehbar ist, dass die elektronisch gespeicherten und auf Braille-
Displays dargestellten Texte die gedruckte Brailleform je ganz ersetzen wird können. Brailledruk (hard- copy Braille) erfolgt derzeit mit sehr einfachen mechanischen Braille-Schreibmaschinen, mit etwas lei- stungsfähigeren elektromechanischen Druckern wie auch mit anspruchsvollen, elektronisch gesteuerten
Druckern. Beim Brailledruk werden die Erhabenheiten der Vorderseite des Brailleblattes von der Rückseite eingestanzt (eingeprägt). Nachteilig ist bel fast allen Geräten der enorme Lärm, der beim Einstanzen der
Erhabenheiten entsteht.
Weitere Nachteile bestehen darin, dass die billigeren Geräte schon lange nicht mehr dem Stand der Technik entsprechen und Basisinnovation fast nur bel den teuersten Geräten, die fast ausschliesslich bel Blindenorganisationen zum Einsatz gelangen, stattfinden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Einrichtungen zur
Darstellung von Zeichen als Stifte ausgebildet sind, die aus den Ausnehmungen ausfahrbar sind. Die durch die Stifte gebildeten Erhabenheiten können entweder zum Abtasten mit dem Finger oder zum Bedrucken von Papier verwendet werden. Die Bewegung der Stifte Innerhalb der Walze kann auf verschiedenste Art erfolgen. Eine vorteilhafte Ausführung des Mechanismus ist etwa in der WO 92/15079 beschreiben, auf die hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird. Weitere Möglichkeiten sind etwa in der AT-PS 387 293 oder in der AT-PS 388 331 beschrieben.
In gewissen Fällen besteht das Bedürfnis zur Braille-Darstellung eines Textes eine Darstellung in gewöhnlichen Buchstaben zu geben, um auch einer sehenden, brailleunkundigen Person das Lesen des Textes zu ermöglichen. Dies kann prinzipiell durch ein Farbband geschehen, das durch entsprechend angeordnete Stifte auf das zu bedruckende Papier gedrückt wird, wie dies etwa bei Matnx-Druckern der Fall ist. In einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Einrichtungen zur Darstellung von Zeichen als Tintendüsen ausgebildet sind.
Bei einer besonders für den Druck, aber auch für das Abtasten für den Finger geeigneten Ausführungsvariante der Erfindung stellt die Arbeitsfläche die Mantelfläche der zylindnschen Walze dar. Es ist jedoch eine weitere Variante möglich, bei der die Arbeitsfläche am Randbereich einer Stirnfläche der Walze vorgesehen ist. Dabei ist die Walze eher als Scheibe ausgebildet, deren Achse senkrecht steht.
Bel einer weiteren Ausführungsvariante für den Brailledruk wird das Braillepapier in zwei synchron gesteuerte Walzen eingeklemmt, wobei auf der einen Walze die Erhabenheiten (Patnze) dargestellt werden, während sich auf der anderen Walze die korrespondierende Matrize zur Aufnahme der Erhabenheiten befindet. Beim Rotationsvorgang der Walzen gelangen die Erhabenheiten der Patrize In die Ausnehmungen der Matrize. Dabei werden auch die Erhabenheiten auf das zwischen den Walzen befindliche Braillepapier eingedrückt. Ein Vorteil besteht darin, dass dabei nur sehr geringe Geräusche auftreten und eine sehr hohe, beinahe beliebig definierbare, Druckgeschindigkeit erreicht wird.
D. h., dass sich mit ein und demselben Grundprinzip, je nach Komplexität der Ausführung ein relativ schneller, ein durchschnittlich schneller, wie auch ein sehr schneller Drucker realisieren und an die Bedürfnisse des Marktes anpassen lässt. Vorteilhaft ist auch, dass beidseitig bedruckt werden kann ; eine Leistung, die derzeit nur von wenigen Hochleistungdruckern geboten wird. Durch das beidseitige Bedrucken kann auch dem Problem der Unhandlichkeit der Brailleinformationen (siehe vorangegangene Ausführungen) begegnet werden. Ein weiterer Vorteil besteht dann, dass der erfindungsgemässe Drucker mit einem Schwarzschriftdrucker kombiniert werden kann, sodass die auf dem Brailleausdruck vorhanden Informationen auch sehenden, brailleunkundigen Personen zugänglich gemacht werden können.
Dies ermöglicht eine bessere Kommunikation zwischen Blinden und Sehenden. Derartige Drucker gibt es derzeit noch nicht, wenngleich es schon Anläufe in dieser Richtung gegeben hat.
Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Abbildungen wie folgt beschrieben :
Fig. 1 zeigt die Vorrichtung (im Querschnitt zur Achse) zum Bedrucken beliebiger Materialien. Das Material (Druckgut 1), beispielsweise Papier, wird dabei zwischen der Druckwalze 2. 1 und der Gegenwalze 2. 2 eingeklemmt und durch die rotierende Bewegung der beiden Walzen transportiert. Druckwalze 2. 1 ist der aktive Teil, der das Druckgut 1 bedruckt, Gegenwalze 2. 2 der passive Teil, der den Druckvorgang unterstützt. Eine besondere Ausführung (nicht angeführt) sieht keine Gegenwalze 2. 2 vor. Bel dieser ruht das Druckgut 1 auf einer festen Unterlage, während die Druckwalze 2. 1 über das Druckgut 1 gewalzt wird.
Eine weitere Ausführung (nicht angeführt) verwendet zwei Druckwalzen 2. 1, sodass das Druckgut 1 von bel den Seiten bedruckt werden kann.
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Druckwalze 2. 1 hat einen Mantel 3. 1, der beim Druckvorgang rotiert. Das Walzeninnere 3. 2 hat eine oder mehrere Vorrichtungen 3. 2', 3. 2", die beim Druckvorgang entweder ebenfalls rotieren oder aber stationär bleiben. Vorrichtung 3. 2" kann beispielsweise eine Kammer sein, in der sich das Druckmaterial (beliebiger Art, wie beispielsweise Druckerschwärze) befindet. Auf dieses wird beim Druckvorgang eine Kraft (beliebiger Art, wie Druckluft ; nicht dargestellt) zum Befördern des Druckmaterials ausgeübt. Vorrichtung 3. 2' dient in diesem Falle der Regulierung des Durchflusses des Druckmaterials. Die Komplexität der Vorrichtung 3. 2' ist den Erfordernissen der gewünschten Druckqualität angepasst.
Bei hoher Druckqualität ist eine sehr genaue, bei weniger hoher Duckqualität eine entsprechend weniger genaue Dosierung des Durchflusses des Druckmaterials nötig. Ist keine sehr grosse Druckqualität erforderlich, ist gegebenenfalls auch keine Vorrichtung 3. 2' vorgesehen. In diesem Falle hängt der Durchfluss des Druckmaterials von der Grösse der Ausnehmungen 4. 1, der Beschaffenheit des Druckmaterials und der Stärke der auf das Druckmaterial ausübenden Kraft ab.
In einer weiteren Ausführungsvariante ist die Vorrichtung 3. 2" ein Mechnismus beliebiger Art (wie z. B. ein Nadel- oder Tintenstrahldrucker). Im Mantel 3. 1 befinden sich Ausnehmungen 4. 1, durch die beim Drucken Druckmatenal austritt bzw. durch die hindurch Anschläge ausgeführt werden. Die Anzahl der Ausnehmungen hängt ebenfalls von der gewünschten Druckqualität (Auflösung) ab. Im Walzeninnern 3. 2 befinden sich in einigen Ausführungen Verbindungsschächte 4. 2 zu den Ausnehmungen 4. 1. Ihre Anzahl hängt von der jeweiligen Ausführungsvariante ab. Rotiert das Walzeninnere 3. 2 mit dem Mantel 3. 1, so sind genausoviel Verbindungsschächte 4. 2 wie Ausnehmungen 4. 1 erforderlich.
Ist das Walzeninnere stationär, so wird im Normalfalle lediglich ein einziger Verbindungsschacht 4. 2 benötigt.
Fig. 2 zeigt die Vorrichtung (im Querschnitt zur Achse) zum Herstellen von Erhabenheiten auf gewissen Materialien. Das Material (Druckgut 1. 1) ist im Normalfalle Papier, Braille-Papier oder Plastikfolie. Das Druckgut 1. 1, beispielsweise Braille-Papier, wird dabei zwischen der Druckwalze 2. 1' und der Gegenwalze 2. 2' eingeklemmt und durch die rotierende Bewegung der beiden Walzen transportiert. Druckwalze 2. 1' ist der aktive Teil, der das Druckgut 1. 1 mittels einer Patrize 5 (von der Unterseite des Druckgutes 1. 1 her) mit Erhabenheiten 6 (normalerweise mit Punkten der Blindenschrift Braille) versieht. Die Gegenwalze 2. 2' ist der passive Teil, der den Druckvorgang unterstützt und die Patrize 5 in der Matrize 7 aufnimmt. Zur Darstellung der Patrize 5 können beliebige Funktionsprinzipien zum Einsatz gelangen.
Beispielsweise auch das häufig verwendete Prinzip, bei dem ein Hammer das Matenal in die Matrize 7 schlägt. Erfindungsgemäss ist insbesondere auch jenes Prinzip vorgesehen, bei dem die angehobenen Stössel 8 das Druckgut 1. 1 beim Walzvorgang in die Matrize 7 drücken. Eine besondere Ausführung (nicht angeführt) sieht keine Gegenwalze 2. 2' und somit auch kein Druckgut 1. 1 vor. Bei ihr liest der braillekundige Anwender die dargestellten Braille-Texte direkt auf der Druckwalze 2. 1'. In diesem Falle hat die Druckwalze 2. 1' die Funktion einer herkömmlichen Braille-Zeile. Eine weitere Ausführung (nicht angeführt) verwendet zwei Druckwalzen 2. 1', sodass das Druckgut 1. 1 von beiden Seiten bedruckt werden kann.
In diesem Falle haben beide Druckwalzen 2. 1' sowohl Patrizen 5 als auch Matrizen 7. Dem Standard des doppelseitigen Braille-Drucks folgend, sind Patrizen 5 und Matrizen 7 so angeordnet, dass sie sich gegenseitig nicht behindern. Des weiteren besteht eine Ausführung (nicht angeführt) mit einer Druckwalze 2. 1 und einer Druckwalze 2. 1', sodass das Druckgut 1. 1 sowohl mit Schwarzdruck, als auch mit Erhabenheiten 6 (Braille-Texten) versehen werden kann. In diesem Falle weist die Druckwalze 2. 1 die Matrize 7 auf. Die Stössel 8 werden durch einen beliebigen Hebemechanismus 12 angehoben und abgesenkt, der von den Vorrichtungen 3. 2' und/oder 3. 2" gesteuert bzw. unterstützt wird. Der Hebemechanismus 12 verfügt über Vorkehrungen zum Arretieren der Stössel 8 in der gehobenen Position. Als Arretierungskörper bieten sich Insbesondere Kugeln 12'an.
Der Hebemechanismus 12 ist nicht Bestandteil der Erfindung.
Fig. 3 zeigt die Vorrichtung (von oben) zur Darstellung flüchtiger (nichtpermanenter, flexibler) Erhabenheiten 6'auf einem einzeiligen oder mehrzeiligen, rotierenden taktilen Display 10. Das taktile Display 10 kann sich prinzipiell über die gesamte, kreisrunde Vorrichtung erstrecken, beschränkt sich aus Gründen des Lesekomforts des Anwenders jedoch auf ein Teilsegment 9'des Kreises. Vom taktilen Display 10 ist normalerweise daher nur ein kleinerer Teil nach oben hin offen, nämlich jener, der sich während der rotierenden Bewegung innerhalb des Teilsegmentes 9'befindet. Alle anderen Teile der Oberfläche 9 sind überdacht und stationär. Auf diesem Teil 9 befinden sich Drucktasten und Sensoren (nicht angeführt) zur Steuerung des taktilen Displays 10.
Der Leser hat die Möglichkeit, die Texte auf dem taktilen Display 10 entweder konventionell zu lesen, indem er seinen Lesefinger über die Erhabenheiten 6'führt, oder aber, indem er die auf dem taktilen, rotierenden Display 10 dargestellten Erhabenheiten 6'und Unerhabenhelten 4. 1' unter seinem stationär gehaltenen Lesefinger berührend vorbeigleiten lässt. Beim taktilen Display 10 werden die bereits gelesenen Braille-Zeichen gelöscht und durch neue ersetzt, wodurch ein kontinuierlicher Lesefluss möglich wird. Das taktile Display 10 wird von einer Antriebskraft 11 in beide Drehrichtungen transportiert.
Der Anwender hat die Möglichkeit, auf die automatisch ablaufenden Funktionen verändernd
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einzugreifen, so auch die gewünschte Lesegeschwindigkeit, durch die Wahl der Umlaufgeschwindigkeit des taktilen Displays 10, zu bestimmen.
Fig. 3. 1 zeigt die Vorrichtung der Fig. 3 (im Schnitt entlang der Achse). Auch bei dieser Ausführung steht der Hebemechanismus 12 im rechten Winkel zur Achse und erhält durch die Vorrichtungen 3. 3', 3. 3" dieselbe Art von Unterstützung, wie sie bei der Vorrichtung der Fig. 2. vorgesehen ist. Gegenständliche Vorrichtung kann daher sowohl in einfacher als auch in kombinierter Ausführung unterschiedlichen Aufga- benstellungen des Blindenbereichs gerecht werden.